Investigadores de la Universidad Aalto han desarrollado un adhesivo de base biológica que puede reemplazar los adhesivos que contienen formaldehído en la construcción con madera. La principal materia prima del nuevo adhesivo es la lignina, un componente estructural de la madera y un subproducto de la industria de la pulpa que generalmente se quema después de procesar la madera. Como alternativa al formaldehído, la lignina ofrece una forma más saludable y respetuosa con el carbono de utilizar la madera en la construcción.

La huella de carbono de la construcción con madera es significativamente menor que la construcción con concreto, y la construcción con madera a menudo también se ha considerado mejor para la salud de los ocupantes humanos. Sin embargo, los paneles de madera todavía usan adhesivos hechos de materias primas fósiles. Contienen formaldehído, que puede ser perjudicial para la salud, especialmente para quienes trabajan en el proceso de fabricación de adhesivos. Las personas que viven en edificios o los visitan también pueden estar expuestas al formaldehído tóxico de los paneles de madera.

La lignina, por otro lado, proviene de la propia madera. Une la celulosa y la hemicelulosa y le da a la madera su estructura fuerte y resistente. La lignina representa aproximadamente una cuarta parte del peso de la madera y se produce en grandes cantidades en la industria de pulpa y bioprocesamiento. Solo se utiliza del dos al cinco por ciento de la lignina producida, y el resto se quema en las fábricas para obtener energía.

Anteriormente, eran necesarios pretratamientos prolongados y con gran cantidad de productos químicos para usar lignina en los adhesivos. El adhesivo desarrollado por investigadores de la Universidad Aalto puede utilizar lignina kraft purificada y la reacción química para fabricar el adhesivo tarda unos minutos en lugar de hasta 10 horas. No se necesita calentamiento adicional de la materia prima, lo que reduce el consumo de energía. Los únicos subproductos del proceso son la sal y el hidróxido de sodio, o lejía.

Monika Österberg, profesora de la Escuela de Ingeniería Química de la Universidad Aalto, destaca que se trata de un avance importante tanto para el medio ambiente como para la industria.

"El uso de lignina como material puede reducir las emisiones de dióxido de carbono y aumentar el valor de procesamiento de los bosques. Por eso, la investigación sobre la lignina es una prioridad importante para nosotros en la Universidad de Aalto".

El investigador doctoral Alexander Henn explica que los paneles de madera encolada, como el contrachapado y el aglomerado, se utilizan cada vez más para paredes, techos y suelos.

"Por lo tanto, es importante superar las desventajas de los adhesivos para paneles a base de madera y convertir la nueva innovación en un producto comercial. Esto permitiría un cambio hacia una construcción más a base de madera, como un adhesivo fuerte y resistente al calor hecho de materiales naturales. hace que la construcción sea verdaderamente ecológica y segura".

La innovación es un gran paso adelante para las industrias forestal y de pegamentos, ya que el contenido de lignina de los adhesivos anteriores ha sido relativamente bajo (alrededor del 20-50 por ciento), mientras que la nueva innovación de la Universidad Aalto tiene un contenido de lignina de más del 90 por ciento. El adhesivo es fuerte y no tóxico, y protege las superficies del fuego, por lo que incluso se puede utilizar como retardante de llama.

Según los investigadores, la lignina también se puede utilizar como materia prima para aplicaciones como recubrimientos y compuestos. El trabajo de investigación continuará en el laboratorio y es probable que se exploren varias oportunidades de comercialización en colaboración con LignoSphere Oy, una empresa derivada de la Universidad de Aalto.

Esta investigación se publicó en agosto de 2022 en la revista Green Chemistry .

"Un adhesivo fuerte y resistente al calor hace que la construcción a base de madera sea verdaderamente ecológica y segura", dice el investigador doctoral Alexander Henn. + Explora más

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